材料力学第五版孙训方版课后习题答案VIP免费

[习题2-2]一打入基地内的木桩如以下图，杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2，试做木桩的后力图。解：由题意可得：l01fdxF,有kl3F,k3F/l33l0FN(x1)3Fx2/l3dxF(x1/l)3[习题2-3]石砌桥墩的墩身高l10m，其横截面面尺寸如以下图。荷载F1000kN，材料的密度2.35kg/m3，试求墩身底部横截面上的压应力。解：墩身底面的轴力为：N(FG)FAlg2-3图1000(323.1412)102.359.83104.942(kN)墩身底面积：A(323.141)9.14(m)因为墩为轴向紧缩构件，因此其底面上的正应力均匀散布。22N3104.942kN339.71kPa0.34MPaA9.14m2[习题2-7]图示圆锥形杆受轴向拉力作用，试求杆的伸长。2-7图解：取长度为dx截离体〔微元体〕。那么微元体的伸长量为：d(l)lFdxFFldxdx，l0EA(x)EA(x)E0A(x)rrdd1drr1xx1，，r21xr12l2l2r2r1lddd1ddd1dd1x1)du2dxA(x)2x1u2，d(22l22l2l222ldd2ldx2ldudxdu，221du(2)d2d1A(x)(d1d2)uu因此，ll0lFFldx2Fldudx()EA(x)E0A(x)E(d1d2)0u2l2Fl2Fl11dddE(d1d2)uE(dd)01122x12l022Fl11d1d1E(d1d2)d2d1l2l22l24Fl2Fl2EddE(d1d2)d2d112[习题2-10]受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如以下图。该材料的弹性常数为E,，试求C与D两点间的距离改变量CD。解：'F/AFEEA22'式中，A(a)(a)4a，故：F4EaaFF''，aaaa4Ea4Ea'a145F223a)(a)a，CD(234124E145a'12223C'D'(23a')(4a')(CD)C'D'CD145'145FF(aa)1.00312124E4E[习题2-11]图示构造中，AB为水平放置的刚性杆，杆1，2，3材料一样，其弹性模量E210GPa，l1m，A1A2100mm2，A3150mm2，F20kN。试求C点的水平位移和铅垂位移。2-11图解：〔1〕求各杆的轴力受力图变形协调图以AB杆为研究对象，其受力图如以下图。因为AB平稳，因此X0，N3cos45o0，N30由对称性可知，CH0，N1N20.5F0.52010(kN)〔2〕求C点的水平位移与铅垂位移。A点的铅垂位移：l1N1l10000N1000mm0.476mmEA1210000N/mm2100mm2N2l10000N1000mm0.476mmEA2210000N/mm2100mm2B点的铅垂位移：l2一、二、3杆的变形协〔谐〕调的情形如以下图。由一、二、3杆的变形协〔谐〕调条件，而且考虑到AB为刚性杆，能够取得oC点的水平位移：CHAHBHl1tan450.476(mm)C点的铅垂位移：Cl10.476(mm)[习题2-12]图示实心圆杆AB和AC在A点以铰相连接，在A点作用有铅垂向下的力F35kN。杆AB和AC的直径别离为d112mm和d215mm，钢的弹性模量E210GPa。试求A点在铅垂方向的位移。解：〔1〕求AB、AC杆的轴力以节点A为研究对象，其受力图如以下图。由平稳条件得出：ooNsin30Nsin450：X0ACABNAC2NAB………………………(a)Y0：NACcos30oNABcos45o3503NAC2NAB70………………(b)(a)(b)联立解得：NABN118.117kN；NACN225.621kN〔2〕由变形能原理求A点的铅垂方向的位移2N12l1N2l21FA22EA12EA22l21N12l1N2A()FEA1EA2式中，l11000/sin451414(mm)；l2800/sin301600(mm)A10.253.1412113mm；A20.253.1415177mm2222oo118117214142562121600()1.366(mm)故：A35000210000113210000177[习题2-13]图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d1mm的钢丝，在钢丝的中点C加一竖向荷载F。钢丝产生的线应变成0.0035，其材料的弹性模量E210GPa，钢丝的自重不计。试求：〔1〕钢丝横截面上的应力〔假设钢丝通过冷拉，在断裂前能够为符合胡克定律〕；〔2〕钢丝在C点下降的距离；〔3〕荷载F的值。解：〔1〕求钢丝横截面上的应力E2100000.0035735(MPa)〔2〕求钢丝在C点下降的距离Nll2000735...